Барбитуровая кислота

Барбитуровая кислота — 2,4,6-тригидроксипиримидин (2,4,6-пиримидинтрион, N,N-малонилмочевина). Соединение, относящееся к классу уреидов. Представляет собой бесцветные кристаллы с tпл 245 °C (протекает с разложением), растворимые в горячей воде. Плохо растворяется в холодной воде и этаноле, хорошо — в горячей воде, в простых эфирах. Производные барбитуровой кислоты, содержащие алкильные или арильные заместители, а также их соли, называются барбитуратами[1].

Барбитуровая кислота
Общие
Хим. формула C4H4N2O3
Физические свойства
Молярная масса 128,09 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 67-52-7
PubChem 6211
Рег. номер EINECS 200-658-0
SMILES
InChI
ChEBI 16294
ChemSpider 5976
Безопасность
NFPA 704
1
2
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

Синтез и свойства

Барбитуровая кислота впервые была синтезирована Адольфом Байером в 1864 г. конденсацией мочевины с малоновой кислотой[2]. Современной модификацией синтеза Байера является использование диэтилового эфира малоновой кислоты в присутствии этилата натрия[3]:

Этот же метод применяется для синтеза 5-замещенных барбитуратов из C-замещенных эфиров малоновой кислоты.

Для барбитуровой кислоты (и 5-монозамещенных барбитуратов) возможны две таутомерных формы: неароматическая пиримидин-2,4,6(1H,3H,5H)-трион и ароматическая 2,4,6-тригидроксипиримидин, в растворах равновесие смещено в сторону преобладания неароматической формы. Вместе с тем, депротонирование барбитуровой кислоты ведёт к образованию резонансно стабилизированного ароматического аниона, что и обуславливает её кислотные свойства:

Дальнейшее депротонирование с сохранением ароматической структуры энергетически невыгодно, поэтому барбитуровая кислота титруется как одноосновная кислота.

Благодаря резонансной стабилизации аниона метиленовая группа барбитуровой кислоты проявляет CH-кислотные свойства: барбитуровая кислота конденсируется с ароматическими альдегидами с образованием 5-арилиденбарбитуровых кислот, нитрозируется с образованием нитрозопроизводного, перегруппировывающегося в 5-оксим (виолуровую кислоту).

Барбитуровая кислота нитруется дымящей азотной кислотой с образованием 5-нитробарбитуровой (дилитуровой) кислоты, нитрование нитрующей смесью ведёт к образованию 5,5-динитробарбитуровой кислоты, которая может быть далее гидролизована до динитрометана[4]:

Алкилирование барбитуровой кислоты идёт преимущественно по атомам азота (так, при взаимодействии с диметилсульфатом образуется 1,3-диметилбарбитуровая кислота), однако в случае стерических затруднений наряду с N-алкилированием происходит и O-алкилирование, исключением является диазометан, который с барбитуровой кислотой образует 6-метокси-1-метилурацил[5].

При действии оксихлорида фосфора на барбитуровую кислоту происходит замещение хлором кислорода с образованием 2,4,6-трихлорпиримидина.

Применение

Барбитуровую кислоту применяют для получения рибофлавина, пиримидина, виолуровой и мочевой кислоты. Некоторые производные кислоты (в основном 5,5-дизамещенные, к примеру 5,5-диэтилбарбитуровая кислота, 5-фенил5-этилбарбитуровая кислота) являются снотворными средствами.

Барбитуровая кислота применяется в качестве одного из компонентов при фотоколориметрическом определении цианидов по Кенигу.

См. также

Примечания
  1. barbiturates // IUPAC Gold Book
  2. Baeyer, Adolf. Untersuchungen über die Harnsäuregruppe (нем.) // Annalen der Chemie und Pharmacie : magazin. — 1864. — Bd. 131. — S. 291. — doi:10.1002/jlac.18641310306.
  3. J. B. Dickey & A. R. Gray (1943), «Barbituric acid», Org. Synth., ; Coll. Vol. 2: 60 (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 января 2011. Архивировано 6 июня 2011 года.
  4. Langlet, A.; Latypov, N. V.; Wellmar, U.; Goede, P.; Bergman, J. Synthesis and reactions of 5,5-dinitrobarbituric acid (англ.) // Tetrahedron Letters : journal. — 2000. — Vol. 41, no. 12. — P. 2011—2013. — doi:10.1016/S0040-4039(00)00086-1.
  5. Katritzky, Alan R. Advances in Heterocyclic Chemistry (неопр.). — Academic Press, 1988. — С. 143. — ISBN 9780120206438.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.